Расчёт и конструирование подкрановой балки

Определение расчётных усилий

Нормативное горизонтальное усилие от поперечного торможения тележки, передаваемое одним колесом крана составит

где Q – грузоподъёмность крана, кН;

G_кр – вес крана с тележкой, кН;

n_о – число колёс с одной стороны крана;

 – максимальное нормативное давление колеса крана (  и ).

Расчётный максимальный изгибающий момент от двух сближенных кранов в подкрановой балке в сечении, близком к середине пролёта:

где  – коэффициент надежности по нагрузке для крановой нагрузки, ;

 – коэффициент сочетания, для двух кранов среднего режима работы ;

 – ордината линии влияния;

 – коэффициент, учитывающий влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке;

Рисунок 26. К определению наибольшего изгибающего момента

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре. Расчётные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:

Рисунок 27. К определению наибольшей перерезывающей силы

Подбор сечения балки

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали  и швеллера № 36.

       Определим требуемый момент сопротивления балки:

, ,

       Задаёмся . Оптимальная высота балки:

       Минимальная высота балки:

, где

 – момент от загружения балки одним краном при ;

 для кранов режима работы 5К.

       Значение  определяется по линии влияния:

       Принимаем .

       При толщине полок

,

       Из условия среза стенки силой

       Принимаем стенку толщиной ; .

       Определим размеры поясных листов:

       Принимаем пояс из листа сечением ; . Устойчивость пояса обеспечена, так как

 

Рисунок 28. Сечение подкрановой балки

Проверка прочности балки

       Определим геометрические характеристики принятого сечения относительно оси :

       В состав тормозной балки входят верхний пояс подкрановой балки, тормозной лист и швеллер № 36. Определим геометрические характеристики тормозной балки относительно оси .

       Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

       Прочность на действие нормальных напряжений в верхнем поясе (точка А):

       Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, т.к. принятая толщина стенки больше определенной из условия среза. Жесткость балки тоже обеспечена, так как принятая высота балки .

       Прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана:

, , где

 – момент инерции рельса КР-120;

 – коэффициент для сварных балок.

       Проверяем местную устойчивость стенки подкрановой балки. Условная гибкость стенки определяется по формуле:

, поэтому, согласно СНиП II-23-81, необходимо укрепить стенку балки с помощью установки ребер жесткости. При этом расстояние между поперечными ребрами не должно превышать . Установка продольных ребер не требуется, т.к. .

       Принимаем шаг между поперечными ребрами жесткости равным 2000 мм. Проверяем на устойчивость стенку в одном из центральных и опорном отсеках, т.к. в них действуют, соответственно, наибольшие нормальные и касательные напряжения. Расчётные усилия, действующие в отсеках, определяем при загружении подкрановой балки кранами по схемам, изображенным на рис. 26, 27. Расчёт представлен в форме табл. 15.

Таблица 15. Расчёт отсеков подкрановой балки

Величина	Отсеки
	Опорный (1)	Центральный (4)
Расчётный момент	1100.0 / 50.9	3556.0 / 164.5
Расчётная перерезывающая сила	1145.0	655.0
	79.0	255.2
	70.2	40.1
Меньшая сторона отсека	1.36	1.36
Большая сторона отсека	2.0	2.0
	1.47	1.47
	4.03	4.03
	129.3	129.3
	87.3	87.3
	1.32	1.32
	1.14	0.35
	6.86	6.86
	1.69	1.69
	55.0	55.0
	880.5	880.5
	185.6	185.6
	16.8	16.8
	1.60	1.60
	55.0	55.0
	880.5	880.5
	430.3	430.3
	0.780	0.821

 

Рисунок 29. К расчёту отсеков подкрановой балки

В обоих случаях . Следовательно, местная устойчивость стенки подкрановой балки обеспечена.

Проверяем стенку подкрановой балки на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов.

,

       Прочность стенки балки на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений обеспечена.

 

Библиографический список

1. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.]; под ред. Ю.И. Кудишина. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 688 с.
2. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М., 2011
3. СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции». Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. – М., 2011

 

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: